KR20050032031A - 막대형 인장재의 텐셔닝 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지지 구조체, 특히 콘크리트 지지 구조체(2)에 있어 막대형 인장재(1)의 텐셔닝 장치에 관한 것이다. 본 발명의 텐셔닝 장치는 베이스 플레이트(9)에 분리 가능하게 고정되는 텐셔닝 횡단 부재(14)를 구비하고, 베이스 플레이트는 지지 구조체(2)에 영구 고정된다. 막대형 인장재(1)에 클램핑에 의해 고정되는 프리스트레싱 고정부재(18)는 인장재(1)를 텐셔닝하기 위하여 텐셔닝 횡단 부재(14)에 지지되는 압축 요소(17)에 의하여 이동될 수 있으며, 텐셔닝 횡단 부재(14) 또는 베이스 플레이트(9)에 지지될 수 있다. 인장재(1)를 지지하면서 적어도 상부 방향으로 슬라이딩 할 수 있도록 하는 가이드 본체(25)는 텐셔닝 횡단 부재(14)와 프리스트레스싱 고정부재(18) 사이에 고정 배치된다. 가이드 본체(25)는 인장재(1)를 수용하여 슬라이딩하도록 하는 가이드 슬롯(29)을 포함하며 텐셔닝 횡단 부재(14)에 단단히 연결되는 가이드 지지부(24)에 설치된다.

Description

막대형 인장재의 텐셔닝 장치{TENSIONING DEVICE FOR STRIP-SHAPED TENSION MEMBERS}
본 발명은 지지 구조체, 특히 콘크리트 지지 구조체의 막대형 인장재(tension member)의 텐셔닝 장치(tensioning device)에 관한 것으로, 본 장치는 지지 구조체에 영구 고정되는 베이스 플레이트에 분리 가능하게 고정되는 텐셔닝 횡단 부재(tensioning traverse)를 구비하며, 클램핑(clamping)에 의해 막대형 인장재에 연결되는 프리스트레스를 부가하는 고정부재(prestressing anchor)는 인장재를 팽팽하게 하기 위하여 압축 요소에 의하여 이동할 수 있고 텐셔닝 횡단 부재 또는 베이스 플레이트에 대하여 지지될 수 있다.
스틸 강화 콘크리트(재생(restoration)) 또는 PS 콘크리트(prestressed concrete)로 만들어진 지지 구조체의 부하 지지력을 향상시키거나, 원래의 부하 지지력을 회복하기 위하여, 추후 콘크리트 표면에 막대형 인장재를 적용하는 것이 알려져 있다. 예컨대 탄소 섬유 등으로 함침된 박판 유사 플라스틱 막대가 인장재로 사용된다. 고정을 위하여 예컨대 스틸 등으로 형성된 베이스 플레이트가 콘크리트 표면의 오목부에 핀으로 고정되고 및/또는 접착제에 의하여 고정된다.
영구 고정 이전에 막대형 인장재에 필요한 초기 인장력을 적용하기 위하여 상기 인장재의 일단에 텐셔닝 장치가 적용되며, 상기 장치는 텐셔닝 절차 후에 인장재가 예컨대 영구 클램핑 및/또는 접착제에 의하여 콘크리트 지지 구조체에 단단히 배치된 후 다시 제거된다.
상기된 유형의 종래의 개시된 텐셔닝 장치의 경우(DE 198 49 605 A1), 막대형 인장재의 자유단이 임시 프리스트레싱 고정부재에 클램프되고, 분리 가능하게 베이스 플레이트에 적용되는 텐셔닝 횡단 부재에 의해 예컨대 유압 실린더와 같은 압력 요소에 의하여 측면 가이드에서 이동하며, 따라서 인장재가 팽팽하게 된다. 최종 인장 위치를 설정하기 위하여, 프리스트레싱 고정부재가 블럭에 의하여 베이스 플레이트에 대하여 죄어진다. 클램핑 및/또는 접착제에 의하여 인장재를 영구 고정한 후 텐셔닝 장치는 제거된다.
프리스트레싱 고정부재를 벗어날 때 상부를 향하여 발생하는 벤딩 응력을 수용하여 위하여, 프리스트레싱 고정부재는 측면 가이드가 텐셔닝 횡단 부재와 휘어짐이 없도록 연결됨에 따라 단지 콘크리트의 표면에 인접한 안정된 위치에서만 지지될 수 있다. 이에 의하여 텐셔닝 장치가 크고 거추장스러울 뿐 아니라, 큰 공간이 필요하여 콘크리트의 표면에 텐셔닝 장치의 배열을 수용하기 위하여 비교적 큰 오목부가 형성되어야 하므로, 구성에 있어 상당한 노력과 비용을 필요로 한다.
도 1은 고정측에 고정장치를 가지고 인장측에 텐셔닝 장치를 가지는 콘크리트 지지 구조체에 적용되는 막대형 지지부재의 평면도,
도 2는 도 1의 II-II선을 따른 단면도,
도 3은 도 1의 III-III선을 따른 단면도, 및
도 4는 텐셔닝 장치의 작동 상태를 보여주는 도 2와 유사한 단면도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 프리스트레싱 고정부재(prestressing anchor)가 가이드에 벤딩 응력을 부과하지 아니하고 텐셔닝 과정에서 발생한 힘에 의하여 필요한 위치에 안정적으로 지지되는 상기한 유형의 텐셔닝 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 이러한 목적은 인장재를 지지하고 적어도 상부를 향하여 슬라이딩할 수 있는 가이드 본체가 텐셔닝 횡단 부재와 프리스트레싱 고정부재 사이에 고정적으로 배치됨에 따라 달성된다.
상기 가이드 본체는 텐셔닝 횡단 부재의 일정 거리 앞에 인장재의 반환점을 형성한다. 텐셔닝 횡단 부재에 대한 압축 요소와 측부 가이드 예컨대 가이드 로드의 지지점을 관절로 본다면, 프리스트레싱 고정부재는 가이드 본체와 프리스트레싱 고정부재 사이의 거리보다 큰 반경을 가지는 원형 경로를 따라서만 이동할 수 있다. 프리스트레싱 고정부재의 이러한 선회 운동을 위하여 인장재는 신장되어야 하고 따라서 더 큰 장력 하에 놓이게 된다. 따라서, 인장재에 의하여 프리스트레싱 고정부재에 부과되는 장력은, 과정 중 가이드 로드에 벤딩 응력을 부과하지 아니하고 프리스트레싱 고정부재를 지지 구조체 예컨대 콘크리트의 표면의 설정된 위치에 안정적으로 지지한다. 따라서, 전적으로 압력을 가하는 가이드 로드는 벤딩 토크를 전달할 필요가 없기 때문에 비교적 가늘게 형성될 수 있다. 이러한 수단들에 의해 텐셔닝 장치는 전체적으로 가볍고 비교적 가늘어져 측부로 차지하는 공간이 적고, 지지 구조체의 표면 예컨대 콘크리트 표면에 필요한 오목부의 크기도 줄어든다.
인장재를 위로 지지하는 가이드 본체는 인장재의 영역에 배치되고 따라서 측부로 가이드 로드를 초과하여 돌출되지 않기 때문에 텐셔닝 장치의 크기를 증가시키지 않는다.
가이드 본체는 바람직하게는 인장재를 가이드 슬릿에 수용하여 미끄러질 수 있도록 하므로, 모든 측면에서 인장재를 가이드할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가이드 본체는 텐셔닝 횡단 부재에 비틀림이 없도록 연결되는 가이드 지지부에 적용된다. 이러한 수단에 의하여, 인장재를 안정화하기 위하여 적용되는 지지력은 텐셔닝 횡단 부재로 직접 전달된다. 본 발명에 따른 이러한 구현 형태에 의하여, 예컨대 콘크리트 지지 구조체에 대한 가이드 본체에 대한 분리된 부착은 필수적이지 않게 된다.
바람직하게는, 가이드 지지부는 인장재의 상부면에 배치되고, 그 측부는 측면으로 인장재를 초과하여 돌출되어 인장재의 아래에 놓인 걸쇠와 분리 가능하게 고정된다. 따라서, 가이드 슬릿을 가지는 가이드 본체는 인장 과정이 끝난 후 바로 분리될 수 있다.
바람직하게는, 압축 요소는 인장재의 평면에 놓이고, 프리스트레싱 고정부재는 인장재의 평면에서 지지 블럭 등을 사용하여 지지된다. 이러한 수단에 의하여, 장력이 제공되고 블럭에 의해 지지될때 불안정한 평행이 형성되고, 이는 가이드 본체가 상당한 힘을 수용할 필요 없이 가이드 본체만에 의하여 확보되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
막대형 인장재(1), 예컨대 탄소 섬유 강화 플라스틱 박판이 지지 구조체, 도시된 실시예의 경우 콘크리트 지지 구조체(2)의 표면에 고정된다. 유사하게 다른 지지 구조체들, 예컨대 스틸이나 목재로 형성된 지지 구조체 등이 사용될 수도 있다. 콘크리트 지지 구조체(2)에 고정되기 전에 인장재(1)는 초기 응력(prestress)이 주어져야 한다.
인장재(1)는 복수의 클램프 걸쇠가 작용하는 클램핑 플레이트(clamping plate)에 의하여 베이스 플레이트(5)에 단단히 고정되며, 베이스 플레이트는 콘크리트 지지 구조체의 고정측을 가지는 단부의 오목부(8)에 핀(6)과 접착층(7)에 의하여 고정된다(도 1과 2의 오른편).
유사하게, 인장재(1)의 인장측 단부에는(도 1과 2의 왼편), 베이스 플레이트(9)가 콘크리트 지지 구조체(2)의 오목부(12)에 핀(6)과 접착층(11)에 의하여 고정된다. 인장재(1)의 인장측 단부가 유사하게 클램핑 플레이트(도 1과 2에 도시되지 않음)에 의하여 베이스 플레이트(9)에 고정되기 전에, 그리고 필요하다면 베이스 플레이트(9)에 접착되기 전에 인장재(1)는 초기 응력이 주어져야 한다. 텐셔닝 장치(13)는 이 단부에 적용된다. 상기 텐셔닝 장치(13)는, 두개의 띠(15)를 가지고 인장재(1)의 어느 한 측의 베이스 플레이트(9)에 스크류(16)에 의하여 분리 가능하게 고정되는 텐셔닝 횡단 부재(14)를 포함한다. 따라서, 텐셔닝 횡단 부재(14)와 베이스 플레이트(9) 사이에 비뚤어짐 없이 분리 가능한 연결이 형성된다.
도시된 실시예에서는 유압 실린더로 형성된 두개의 압축 요소(17)가 텐셔닝 횡단 부재(14)의 베이스 플레이트(9) 반대편(여기서는 "인장측"으로 지시됨) 단부에 지지된다. 양 압축 요소(17)는 인장재(1)의 평면에 놓인다. 이것들은 텐셔닝 횡단 부재(14) 반대 방향으로 프리스트레싱 고정부재(18)를 밀어준다. 상기 프리스트레싱 고정부재(18)는 측부에서 측면 가이드 로드(19)에 가이드되며, 상기 가이드 로드는 텐셔닝 횡단 부재(14)에 연결된다. 상기 프리스트레싱 고정부재(18)는 인장 위치에서 측면 가이드 로드(19)에 고정될 수 있으며, 따라서 압축 요소(17)의 분리 후에도 텐셔닝 횡단 부재(14)에 가이드 로드(19)에 의하여 지지될 수 있다. 그 대신에, 프리스트레싱 고정부재를 지지하기 위하여 블럭들에 의한 다른 유형의 지지체가 또한 선택될 수 있다. 본 실시예에서 블럭들에 의한 지지체 또는 지주는 인장재(1)의 평면에 놓인다.
프리스트레싱 고정부재(18)는 인장재(1)가 놓이는 서브 플레이트(20)를 구비한다. 인장재(1)는 상기 서브 플레이트(20)에 대하여 클램핑 걸쇠(21), 클램핑 스크류(22) 및 클램핑 플레이트(23)에 의하여 클램프되고, 이러한 방법으로 프리스트레싱 고정부재(18)에 고정된다.
가이드 지지부(24)는 텐셔닝 횡단 부재(14)와 일체로 형성될 수 있으며, 이를 위하여 텐셔닝 횡단 부재(14)에 용접되거나 예컨대 스크류 등에 의한 여타 다른 방법으로 텐셔닝 횡단 부재(14)에 비뚤어짐이 없도록 고정된다. 그리고, 그 자유단에서 인장재(1)의 상단에 놓이는 가이드 본체(25)를 구성한다. 이 가이드 본체는 텐셔닝 횡단 부재(14)와 프리스트레싱 고정부재(18) 사이에 위치되고 텐셔닝 횡단 부재(14)에 대한 인장측에 일정 거리를 두고 배치된다.
인장재(1)의 상단에 배치되는 가이드 본체(25)는 측면으로 인장재(1) 넘어 돌출되는 측부(26)를 포함한다. 이 측부는 인장재(1) 아래에 놓인 바스킷(27)과 바람직하게는 측면 스크류(28)에 의하여 분리 가능하게 고정된다. 상기 가이드 본체(25)는 텐셔닝 횡단 부재(14)와 연결될 필요가 없으며, 이는 또한 고정방식으로 그 위치에 적용되어, 예컨대 지지 구조체 여기서는 콘크리트 지지 구조체(2)와 연결될 수 있다.
인장재(1)가 수용되어 슬라이딩할 수 있는 가이드 슬릿(29)이 가이드 본체(25)와 바스킷(27) 사이에 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 본체(25)는 인장측으로 텐셔닝 횡단 부재(14)에서 일정거리 떨어진 인장재(1)의 변환점을 형성한다.
측면 가이드 로드(19)가 진자 지지 방식으로 힌지 연결되어 텐셔닝 횡단 부재(14)에 적용된다고 가정하면, 프리스트레싱 고정부재(18)는 텐셔닝 횡단 부재(14)와 프리스트레싱 고정부재(18) 사이의 거리와 같은 반경 R을 따라 이동할 수 있다.
그러나, 가이드 본체(25)에서 돌출된 인장재의 단부는 가이드 본체(25)와 프리스트레싱 고정부재(18) 사이의 거리에 해당하고, 반경 R보다는 작게 표시된 반경 r을 따라 이동할 수 있다. 프리스트레싱 고정부재(18)의 이동을 구조적으로 정해진 이동 반경 R을 가진 원형 경로로 형성하기 위하여, 인장재(1)는 더 연장되어야만 할 것이다. 따라서, 프리스트레싱 고정부재(18)는 도 4에 도시된 안정된 위치에 있게 되고, 측면 가이드 로드(19)에 어떠한 벤딩 응력을 부가할 필요없이 이 안정된 위치에서 유지될 수 있다.

Claims (6)

  1. 지지 구조체에 영구 고정되는 베이스 플레이트에 분리 가능하게 고정되는 텐셔닝 횡단 부재를 구비하고, 클램핑에 의해 막대형 인장재에 연결되는 프리스트레싱 고정부재가 인장재에 인장력을 제공하기 위하여 텐셔닝 횡단 부재에 지지되는 압축 요소에 의하여 이동할 수 있고 텐셔닝 횡단 부재 또는 베이스 플레이트에 대하여 지지될 수 있는 지지 구조체 특히 콘크리트 지지 구조체의 막대형 인장재를 위한 텐셔닝 장치에 있어서,
    인장재(1)를 지지하여 적어도 상부로 슬라이딩할 수 있도록 하는 가이드 본체(25)가 텐셔닝 횡단 부재(14)와 프리스트레싱 고정부재(18) 사이에 고정 배열되는 것을 특징으로 하는 텐셔닝 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 본체(25)는 인장재(1)를 수용하여 슬라이딩할 수 있도록 하는 가이드 슬릿(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 텐셔닝 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 본체(25)는 비뚤어지지 않도록 텐셔닝 횡단 부재(14)에 연결된 가이드 지지부(24)에 적용되는 것을 특징으로 하는 텐셔닝 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드 본체(25)는 인장재(1)의 상단에 배치되고, 그 측부(26)는 인장재(1)를 넘어 돌출되며, 상기 측부는 인장재(1) 아래에 놓인 브래킷(27)에 분리 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 텐셔닝 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 요소는 인장재의 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는 텐셔닝 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 프리스트레싱 고정부재의 지지력은 인장재의 평면의 블럭 또는 이와 유사한 것을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 텐셔닝 장치.
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